KR20220096364A - 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 버스바는 제1 터미널 및 상기 제1 터미널과 접속되는 제2 터미널를 포함하고, 상기 제1 터미널은 제1 엠보 및 제2 엠보를 포함하고, 상기 제2 터미널은 제1 엠보와 접촉되는 제1 파트와 상기 제2 엠보와 접촉되는 제2 파트를 포함하는 모터를 제공한다.

Description

모터{MOTOR}
본 발명은 모터에 관한 것이다.
모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 이때, 로터와 스테이터의 전기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 그리고, 모터는 스테이터에 감긴 코일과 전기적으로 연결되는 버스바를 포함한다.
일반적으로, 버스바의 터미널은 퓨징(Fusing)에 의하여 연결된다. 이에 따라, 퓨징 공정을 위한 설비가 요구되어 제조 단가가 높아지는 문제가 있다.
본 발명은 퓨징없이 버스바의 터미널을 연결한 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예는, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 버스바는 제1 터미널 및 상기 제1 터미널과 접속되는 제2 터미널를 포함하고, 상기 제1 터미널은 제1 엠보 및 제2 엠보를 포함하고, 상기 제2 터미널은 제1 엠보와 접촉되는 제1 파트와 상기 제2 엠보와 접촉되는 제2 파트를 포함하는 모터를 제공한다.
실시예에 따르면, 버스바 터미널에 형성된 엠보를 이용하여 퓨징없이 터미널을 연결할 수 있다. 이에 따라, 제조 공정을 단순화하고 퓨징 공정에 소요되는 비용을 절감하는 효과를 가질 수 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터에 포함되는 버스바의 일부분을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 버스바 홀더 및 제1 터미널의 일부분을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발며으이 일 실시예에 따른 제1 터미널의 일부분을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 제2 터미널의 일부분을 도시한 도면이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 제1 부 및 제2 부 사이로 제2 터미널이 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축 방향이라고 하고, 샤프트를 중심으로 축 방향과 수직한 방향을 반경방향이라고 하고, 샤프트를 중심으로 반경방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주방향이라고 부른다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400) 및 하우징(500)을 포함할 수 있다.
이하, 내측이라 함은 하우징(500)에서 모터의 중심인 샤프트(100)을 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(500)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다.
샤프트(100)는 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 조향장치와 연결되어 동력을 전달할 수 있다.
로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 로터 코어와 로터 코어에 배치되는 로터 마그넷을 포함할 수 있다.
스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 코일(320)과, 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(330)를 포함할 수 있다. 코일(320)은 인슐레이터(330)에 감길 수 있다. 인슐레이터(330)는 코일(320)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치된다. 코일은 로터 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.
버스바(400)는 스테이터(300)의 상측에 배치된다. 버스바(400)는 스테이터(300)에 감긴 코일(320)들을 연결한다.
하우징(500)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(500)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다. 하우징(500)은 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터에 포함되는 버스바의 일부분을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 버스바(400)는 제1 터미널(410), 제2 터미널(420) 및 버스바 홀더(430)를 포함할 수 있다.
제1 터미널(410)은 전원과 연결될 수 있다. 제1 터미널(410)은 3상 전원의 각 상(U, V, W)과 연결될 수 있다. 제1 터미널(410)의 일단부는 버스바 홀더(430)로부터 노출될 수 있다. 그리고, 제1 터미널(410)의 타단부는 U자 형상으로 절곡되며 갭을 형성할 수 있다. 갭은 제1 방향으로 소정의 폭을 가질 수 있다.
제2 터미널(420)은 코일(도 1에 도시한 320)과 연결될 수 있다. 그리고, 제2 터미널(420)은 제1 터미널(410)과 접촉될 수 있다. 이때, 제2 터미널(420)의 일단부는 제1 터미널(410)에 형성된 갭에 삽입될 수 있다.
버스바 홀더(430)는 환형의 부재일 수 있다. 버스바 홀더(430)는 사출 성형을 통해 형성된 몰드부재일 수 있다. 버스바 홀더(430)에는 복수의 제1 터미널(410)과 복수의 제2 터미널(420)이 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 버스바 홀더 및 제1 터미널의 일부분을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터미널의 일부분을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 터미널(410)은 버스바 홀더(430)에 배치될 수 있다.
제1 터미널(410)은 제1 부(411), 제2 부(412) 및 제3 부(413)를 포함할 수 있다. 제1 부(411)는 버스바 홀더(430)의 일측에 배치될 수 있다. 제1 부(411)는 적어도 하나의 제1 엠보(4111)를 포함할 수 있다. 도면 상에는 제1 엠보(4111)가 하나인 것으로 도시하였지만, 제1 엠보(4111)는 복수개일 수 있다. 제1 엠보(4111)는 제2 부(412)를 향하여 돌출된 형상일 수 있다. 그리고, 제1 부(411)는 제 1 면(4112)을 포함할 수 있다. 제1 면(4112)는 제1 부(411)를 향하여 배치될 수 있다.
제2 부(412)는 제1 부(411)와 제1 방향으로 이격 배치될 수 있다. 제2 부(412)는 적어도 하나의 제2 엠보(4121)를 포함할 수 있다. 도면 상에는 제2 엠보(4121)가 하나인 것으로 도시하였지만, 제2 엠보(4121)는 복수개일 수 있다. 제2 엠보(4121)는 제1 부(411)를 향하여 돌출된 형상일 수 있다. 제2 엠보(4121)는 제1 면(4112)과 제1 방향으로 오버랩될 수 있다. 그리고, 제2 부(412)는 제2 면(4122)을 포함할 수 있다. 제2 면(4112)은 제1 부(411)를 향하여 배치될 수 있다. 제2 면(4122)의 적어도 일부분은 제1 엠보(4111)와 제1 방향으로 오버랩되고, 제2 면(4122)의 다른 일부분은 제1 면(4112)과 제1 방향으로 오버랩될 수 있다.
제3 부(413)는 제1 부(411)와 제2 부(412)를 연결할 수 있다. 제3 부(413)는 절곡된 형상일 수 있다. 제1 부(411), 제2 부(412) 및 제3 부(413)는 하나의 부재가 U자 형상으로 밴딩(Banding)되어 형성할 수 있다.
제1 터미널(410)은 개구부(414)를 포함할 수 있다. 개구부(414)는 제1 부(411)와 제2 부(412)의 단부에 배치될 수 있다. 이때, 개구부(414)를 통하여 제2 터미널(도 2에서 도시한 420)이 제1 부(411)와 제2 부(412) 사이로 삽입될 수 있다. 이때, 제1 부(411)와 제2 부(412)는 제1 방향으로 이격 거리(D)를 두고 이격될 수 있다. 여기서, 이격 거리(D)는 제1 면(4112)과 제2 면(4122) 사이의 제1 방향 직선 거리일 수 있다. 이때, 제1 부 및 상기 제2 부 사이의 이격 거리(D)는 외력에 의하여 탄성적으로 변화할 수 있다. 즉, 개구부(414)는 외력에 의하여 제1 방향 폭이 탄성적으로 변화할 수 있다.
제1 엠보(4111)와 제2 엠보(4121)는 제1 방향 및 제2 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 이때, 제1 엠보(4111)와 제2 면(4122) 사이의 거리(D1)는 제1 면(4112)과 제2 면(4122)의 이격 거리(D)보다 작을 수 있다. 그리고, 제2 엠보(4121)와 제1 면(4122) 사이의 거리(D2)는 제1 면(4112)과 제2 면(4122)의 이격 거리(D)보다 작을 수 있다. 이때, 제1 엠보(4111)와 제2 면(4122) 사이의 거리(D1) 및 제2 엠보(4121)와 제1 면(4122) 사이의 거리(D2)는 후술할 제2 터미널(420)의 제1 방향 두께와 동일하거나, 더 작을 수 있다.
제1 엠보(4111)와 제2 엠보(4121)는 각각 제1 방향 두께(T1, T2)보다 제2 방향 폭(W1, W2)이 클 수 있다. 제1 엠보(4111)의 제2 방향 폭(W1)은 제1 부(411)의 제2 방향 길이의 1/2 보다 작을 수 있다. 또한, 제2 엠보(4121)의 제2 방향 폭(W2)은 제2 부(412)의 제2 방향 길이의 1/2 보다 작을 수 있다. 그리고, 제1 엠보(4111)의 제1 방향 두께(T1)는 제1 면(4112)과 제2 면(4122)의 이격 거리(D)의 1/2보다 작을 수 있다. 또한, 제2 엠보(4121)의 제1 방향 두께(T2)는 제1 면(4112)과 제2 면(4122)의 이격 거리(D)의 1/2보다 작을 수 있다.
제1 엠보(4111)는 제1 라운드부(411R)를 포함할 수 있다. 제1 라운드부(411R)는 개구부(414)를 향하여 배치될 수 있다. 제1 라운드부(411R)는 제1 엠보(4111)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제1 라운드부(411R)는 굴곡진 곡면을 포함할 수 있다. 또한, 제2 엠보(4121)는 제2 라운드부(412R)를 포함할 수 있다. 제2 라운드부(412R)는 개구부(414)를 향하여 배치될 수 있다. 제2 라운드부(412R)는 제2 엠보(4121)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제2 라운드부(412R)는 굴곡진 곡면을 포함할 수 있다. 이때, 제2 라운드부(412R)는 제1 라운드부(411R)보다 개구부(414)에 더 가깝게 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 제2 터미널의 일부분을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제2 터미널(420)은 제1 파트(421), 제2 파트(422) 및 제3 파트(423)를 포함할 수 있다.
제1 파트(421)는 제2 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 제1 파트(421)는 제1 엠보(4111)와 접촉되는 제1 접촉면(4211)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 파트(421)의 제1 방향 두께(T3)는 도 5에서 도시한 제1 엠보(4111)와 제2 면(4122) 사이의 거리(D1)와 같거나, 더 클 수 있다.
제2 파트(422)는 제1 파트(421)와 제2 방향으로 배치될 수 있다. 제2 파트(422)는 제1 파트(421)와 이격될 수 있다. 그리고, 제2 파트(422)는 제2 엠보(4121)와 접촉되는 제2 접촉면(4221)을 포함할 수 있다. 제1 접촉면(4211)과 제2 접촉면(4221)은 서로 다른 방향을 향하여 배치될 수 있다. 제1 접촉면(4211)과 제2 접촉면(4221)은 제2 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다. 제2 파트(422)의 제1 방향 두께(T4)는 도 5에서 도시한 제2 엠보(4121)와 제1 면(4112) 사이의 거리(D2)와 같거나, 더 클 수 있다. 제2 파트(422)의 제1 방향 두께(T4)는 제1 파트(421)의 제1 방향 두께(T3)와 동일할 수 있다.
제3 파트(423)는 제1 파트(421)와 제2 파트(422)를 연결할 수 있다. 제3 파트(423)는 제2 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 제3 파트(423)의 제1 방향 길이(L3)는 제1 파트(421)의 제1 방향 두께(T3), 또는 제2 파트(422)의 제1 방향 두께(T4)보다 클 수 있다.
제2 터미널(420)은 제1 영역(420R1) 및 제2 영역(420R2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(420R1) 및 제2 영역(420R2)은 제1 파트(421)의 단부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 영역(420R1)는 도 5에서 도시한 제1 라운드부(411R)의 곡면에 대응하는 곡면 또는 경사면을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 영역(420R2)은 제2 라운드부(412R)의 곡면에 대응하는 곡면 또는 경사면을 포함할 수 있다. 이때, 제2 터미널(420)이 제1 부(411) 및 제2 부(412) 사이에 삽입되는 동안 제1 영역(420R1)은 제1 라운드부(411R)의 곡면을 따라 슬라이딩될 수 있다. 그리고, 제2 영역(420R2)은 제2 라운드부(412R)의 곡면을 따라 슬라이딩 될 수 있다. 이에 따라, 제2 터미널(420)의 단부가 제1 엠보(4111) 및 제2 엠보(4121)에 걸림되는 현상을 방지할 수 있다.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 포함되는 제1 부 및 제2 부 사이로 제2 터미널이 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제2 터미널(420)은 개구부(414)를 통해 제1 부(411)와 제2 부(412) 사이로 삽입될 수 있다. 제2 터미널(420)은 제2 방향으로 이동될 수 있다. 제2 터미널(420)은 단부가 개구부(414)를 통과하여 제2 엠보(4121)와 접촉될 수 있다. 이때, 제2 터미널(420)의 단부는 제1 엠보(4111)보다 제2 엠보(4121)와 먼저 접촉될 수 있다. 제2 터미널(420)의 제2 영역(420R2)은 제2 라운드부(412R)와 접촉될 수 있다. 이때, 제1 영역(420R2)는 제2 라운드부(412R)의 굴곡을 따라 이동하며 제2 엠보(4121)와 제1 면(4112) 사이로 슬라이딩될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 터미널(420)의 단부는 제2 엠보(4121)와 제1 면(4112) 사이를 통과하여 제1 엠보(4111)와 접촉될 수 있다. 제2 터미널(420)의 제1 영역(420R1)은 제1 라운드부(411R)와 접촉될 수 있다. 이때, 제1 영역(420R1)은 제1 라운드부(411R)의 굴곡을 따라 이동하며 제1 엠보(4111)와 제2 면(4122) 사이로 슬라이딩될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 터미널(410)과 제2 터미널(420)이 결합된 상태에서 제1 파트(421)는 제1 접촉면(4211)이 제1 엠보(4111)와 접촉될 수 있다. 또한, 제1 파트(421)는 제1 접촉면(4211)의 반대면이 제2 면(4122)과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 제1 파트(421)는 제1 엠보(4111)와 제2 면(4122)에 의하여 제1 방향 움직임이 고정될 수 있다. 그리고, 제2 파트(422)는 제2 접촉면(4221)이 제2 엠보(4121)와 접촉될 수 있다. 또한, 제2 접촉면(4221)의 반대면이 제1 면(4112)과 접촉될 수 있다. 이에 따라, 제2 파트(422)는 제2 엠보(4121)와 제1 면(4112)에 의하여 제1 방향 움직임이 고정될 수 있다. 그리고, 제3 파트(423)는 제1 엠보(4111)와 제2 엠보(4121) 사이에 배치될 수 있다. 제3 파트(423)는 제2 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 제3 파트(423)는 제1 엠보(4111)와 마주하는 경사면을 포함할 수 있다. 그리고, 제3 파트(423)는 제2 엠보(4121)와 마주하는 경사면을 포함할 수 있다. 제3 파트(423)는 제1 엠보(4111)와 제2 엠보(4121)에 의하여 제2 방향으로의 움직임이 제한될 수 있다.
이처럼 제1 엠보(4111) 및 제2 엠보(4121)를 이용하여 제2 터미널(420)을 제1 방향 및 제2 방향으로 고정시킴에 따라, 제1 터미널(410)과 제2 터미널(420)을 퓨징 없이도 결합할 수 있으며, 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감하는 효과를 가질 수 있다.
전술된 실시예에는 이너 로터형 모터를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 아우터 로터형 모터에도 적용 가능하다. 또한, 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.
100: 샤프트 200: 로터
300: 스테이터 400: 버스바
410: 제1 터미널 411: 제1 부
4111: 제1 엠보 412: 제2 부
4121: 제2 엠보 413: 제3 부
420: 제2 터미널 421: 제1 파트
422: 제2 파트 423: 제3 파트
430: 버스바 홀더 500: 하우징

Claims (10)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
    상기 버스바는 제1 터미널 및 상기 제1 터미널과 접속되는 제2 터미널를 포함하고,
    상기 제1 터미널은 제1 엠보 및 제2 엠보를 포함하고,
    상기 제2 터미널은 제1 엠보와 접촉되는 제1 파트와 상기 제2 엠보와 접촉되는 제2 파트를 포함하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파트는 상기 제1 엠보와 제1 방향으로 배치되고,
    상기 제2 파트는 상기 제2 엠보와 상기 제1 방향으로 배치되고,
    상기 제1 파트와 상기 제2 파트는 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 배치되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 터미널은 제1 부 및 상기 제1 부와 상기 제1 방향으로 이격되는 제2 부를 포함하고,
    상기 제1 터미널은 상기 제1 부와 상기 제2 부의 일단부에 배치되는 개방부를 포함하는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 엠보 및 상기 제2 엠보 중 적어도 하나는
    상기 개방부를 향하여 배치되는 라운드부를 포함하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 터미널은 단부에 배치되는 라운드부를 포함하는 모터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 부와 상기 제2 부 사이의 상기 제1 방향 거리는 탄성적으로 변화하는 모터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 엠보는 상기 제1 부에 배치되고,
    상기 제2 엠보는 상기 제2 부에 배치되는 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 부는 상기 제2 엠보와 상기 제1 방향으로 이격되는 제1 면을 포함하고,
    상기 제2 파트는 상기 제2 엠보 및 상기 제1 면과 접촉되는 모터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 부는 상기 제1 엠보와 상기 제1 방향으로 이격되는 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 파트는 상기 제1 엠보 및 상기 제2 면과 접촉되는 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 터미널은 상기 제1 파트와 상기 제2 파트를 연결하는 제3 파트를 포함하고,
    상기 제3 파트는 상기 제1 파트 및 상기 제2 파트에 대하여 경사지게 배치되는 모터.
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